導(dǎo)航自走車控制系統(tǒng)設(shè)計與轉(zhuǎn)向控制算法研究.pdf

1、導(dǎo)航自走車(AGV：AutomaticGuidedVehicle)是一種以電池為動力，裝有非接觸導(dǎo)航裝置的無人駕駛自動化搬運車輛，其中關(guān)鍵技術(shù)是車輛的自動控制，實現(xiàn)自主按預(yù)定軌跡運動。目前AGV控制系統(tǒng)主要特征是以車載計算機為核心，實現(xiàn)車輛姿態(tài)自動檢測、導(dǎo)航信號的采集、導(dǎo)航?jīng)Q策及執(zhí)行部件的控制等動作。 課題以自行研制的自動導(dǎo)航車控制系統(tǒng)為對象，綜合利用了自動控制理論、電子電路技術(shù)、計算機接口技術(shù)、機電一體化技術(shù)、傳感器技術(shù)，以及

2、計算機程序設(shè)計等理論方法，設(shè)計出自走車的控制系統(tǒng)，完成計算機控制底層程序的設(shè)計，并對系統(tǒng)進(jìn)行必要的基礎(chǔ)試驗研究。 試驗車采用直流減速電機作為行走驅(qū)動，步進(jìn)電機作為轉(zhuǎn)向控制。系統(tǒng)采用一臺便攜電腦集中控制，并留有多種形式的擴展接口，為進(jìn)一步研究GPS定位導(dǎo)航、計算機視覺導(dǎo)航等保留一定的擴展空間。 在課題研究中完成了自走車硬件控制系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)的設(shè)計。在硬件控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中，在查閱相關(guān)文獻(xiàn)、設(shè)計手冊、專業(yè)書籍的基礎(chǔ)上，設(shè)計

3、相應(yīng)的元器件，設(shè)計相應(yīng)的輔助電路，完成主驅(qū)動控制部分和轉(zhuǎn)向控制部分的設(shè)計。軟件系統(tǒng)采用Delphi語言作為開發(fā)平臺，利用它的多線程技術(shù)編制控制程序。結(jié)果表明，控制系統(tǒng)能夠滿足試驗要求，能夠?qū)唵诬壽E進(jìn)行跟蹤。 課題研究的重點是控制系統(tǒng)各部分的組成，電路的設(shè)計，轉(zhuǎn)向姿態(tài)的檢測，步進(jìn)電機控制和系統(tǒng)控制軟件對計算機并行接口的操作。試驗結(jié)果表明，對普通的應(yīng)用來說計算機并行接口并不復(fù)雜，了解了它的各腳功能后再配以合適的應(yīng)用程序，就可以利用

4、計算機并行接口實現(xiàn)相應(yīng)功能。 在分析了自走車的轉(zhuǎn)向過程后，將轉(zhuǎn)向過程分為偏轉(zhuǎn)、保持、轉(zhuǎn)向輪回輪三個階段，并且編制了轉(zhuǎn)向控制程序，控制步進(jìn)電機控制器輸出脈沖實現(xiàn)相應(yīng)的角度偏轉(zhuǎn)，并且用Matlab軟件進(jìn)行仿真，結(jié)果表明控制方法是可行的。 通過實地運行試驗，表明試驗車的控制系統(tǒng)設(shè)計能夠達(dá)到預(yù)定的試驗要求，轉(zhuǎn)向控制算法合理。雖然轉(zhuǎn)向梯形等機械部分、路面情況以及車體打滑等情況的影響試驗結(jié)果有一定的誤差，但可以認(rèn)為系統(tǒng)工作可靠，滿足